Температура кипіння розведених розчинів

Рідина кипить при температурі, при який тиск насиченого пару рідини дорівнює атмосферному тиску. Так як тиск насиченого пару розчинів нелетучих або малолетучих речовин менший за тиск насиченого пару розчинника, то ці розчини киплять при більш високій температурі, ніж розчинник. Для розведених розчинів таких речовин Рауль установив, що збільшення температури кипіння розчину пропорційне його моляльності.

Закони зниження температури замерзання розведених розчинів та підвищення температури їх кипіння подібні, тому й формули для підвищення температури кипіння (18-20) будуть аналогічні формулам (15-17):

∆t_кіп=Kе*b (18)

(19)

(20)

де Δt – підвищення температури кипіння розчинів, яке дорівнює різності температур кипіння розчину (t) та розчинника (t₀); ∆t= t -t₀; К_е –ебуліоскопічна константа. Ебуліоскопічна константа показує на скільки градусів вище кипить одномоляльний розчин неелектроліту порівняно з чистим розчинником; вона залежить тільки від природи розчинника: для води К_е = 0,52 ; для бензолу К_е = 5,5; для оцтової кислоти К_е = 16,65.

Осмотичний тиск

Вант – Гофф встановив, що осмотичний тиск розведених розчинів підлягає законам, подібним законам ідеальних газів.

Осмотичний тиск розведених розчинів чисельно дорівнює тому тиску, який би виготовляв дану кількість розчиненої речовини, якщо б воно знаходилось у газоподібному стані при заданій температурі та займало об’єм розчину (закон Вант - Гофф).

Рівняння (1,5,6,7,8,9 лабораторної роботи 1) застосовуються до розчинених розчинів, якщо в них тиск газу замінити осмотичним тиском. Наприклад, рівняння 1 має вигляд:

P_осм*V=nRT (21) де Р_осм – осмотичний тиск, V – об’єм розчину, n – кількість розчиненої речовини, моль, T - абсолютна температура, R - молярна газова постійна. Вставляючи у цей вираз молярну концентрацію С= , отримуємо

P_осм=cRT (22)

Рівняння 21 показує, що при постійній температурі та об’ємі осмотичний тиск залежить тільки від числа розчинених частин та не залежить від природи розчиненої речовини. Якщо осмотичний тиск визначається на досліді та знаємо температуру та концентрацію розчину, то можна розрахувати відносну молекулярну масу розчиненої речовини.

Для дуже розведених розчинів у тих випадках, коли молярну концентрацію розчину (моль/л) можно дорівняти до моляльності, з рівняння (22) та (15) отримуємо співвідношення

(23) де Р_{осм 1} та Р_{осм 2} – осмотичний тиск відповідно першого та другого розчинів, ∆t₁ та ∆t₂ зниження температури їх замерзання.